在二维布尔数组（Python）中查找最高真值索引的有效方法

Question

假设我有一个形状为 (nrows,ncols) 的二维布尔数组。我正在尝试有效地提取数组中每一列的最高 True 值的索引。如果该列具有所有 False 值，则不返回该列的索引。下面是一个形状为 (4,6) 的布尔数组示例，其中粗体 Trues 的索引将是所需的输出。

假假假假假假真假

真  假 假 真  假 假

True False True False False True

真 假 真 真 假 假

索引的期望输出（行，列）：[（1,0），（2,2），（1,3），（2,5）]

我尝试使用 numpy.where 以及天际线算法的实现，但是这两个选项都很慢。有没有更有效的方法来解决这个问题？

提前感谢您的帮助。

Answer 1

您可以使用np.argmax 检测第一个True 值。

准备示例数组。

import numpy as np
a = np.array(
[[0,0,0,0,0,0],
 [1,0,0,1,0,0],
 [1,0,1,0,0,1],
 [1,0,1,1,0,0]]).astype('bool')
a

输出

array([[False, False, False, False, False, False],
       [ True, False, False,  True, False, False],
       [ True, False,  True, False, False,  True],
       [ True, False,  True,  True, False, False]])

堆叠一行False 来处理没有True 的列。在具有np.argmax 的每一列中找到第一个True，并为行索引附加一个范围。您必须通过-1 调整列索引，因为我们在数组中添加了一行。然后选择True的索引大于0的列​​

b = np.vstack([np.zeros_like(a[0]),a])
t = b.argmax(axis=0)
np.vstack([t - 1, np.arange(len(a[0]))]).T[t > 0]

输出

array([[1, 0],
       [2, 2],
       [1, 3],
       [2, 5]])

---

将@HenryYik 的答案翻译成 numpy 给出了一个单行解决方案

np.vstack([a.argmax(axis=0), np.arange(len(a[0]))]).T[a.sum(0) > 0]

输出

array([[1, 0],
       [2, 2],
       [1, 3],
       [2, 5]])

Answer 2

我建议你试试这个：

def get_topmost(ar: np.ndarray):
    return [(row.index(True), i) for i, row in enumerate(ar.T.tolist()) if True in row]

示例：（应该按原样工作）

>>> test = np.array([
    [False, False, False, False, False, False],
    [True,  False, False, True,  False, False],
    [True,  False, True,  False, False, True],
    [True,  False, True,  True,  False, False],
])

>>> print(get_topmost(test))
[(1, 0), (2, 2), (1, 3), (2, 5)]

Answer 3

如果你愿意使用pandas，你可以构造一个df，只删除带有False的列，然后idxmax：

arr = [[False, False, False, False, False, False],
       [True, False, False, True, False, False],
       [True, False, True, False, False, True],
       [True, False, True, True, False, False]]

df = pd.DataFrame(arr, columns=range(len(arr[0])))

s = df.loc[:, df.sum()>0].idxmax()
print (s)

结果：

0    1
2    2
3    1
5    2
dtype: int64

哪个是列值与行值。您可以将其转换回您想要的形式：

print (list(zip(s, s.index)))

[(1, 0), (2, 2), (1, 3), (2, 5)]